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滚动轴承

阅读:742发布:2023-03-02

专利汇可以提供滚动轴承专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及 滚动 轴承 所具备的带过滤件的 密封圈 ,该过滤件难以从密封圈脱落,且不破坏 密封性 。一种 滚动轴承 ,其在外侧轨道圈(11)与内侧轨道圈(12)之间安装有 滚动体 (13),利用 树脂 或金属制的密封圈(20)对形成于外侧轨道圈(11)与内侧轨道圈(12)之间轴承空间的至少一端的开口进行 覆盖 ,且在形成于该密封圈(20)的通油孔(22)可装卸地设置过滤件(23),利用该过滤件(23)捕捉 润滑油 中所包含的异物,密封圈(20)卡止于上述外侧轨道圈(11)和上述内侧轨道圈(12)这两者中的一方,在密封圈(20)固定由比该密封圈(20)柔软的原料构成的圆环部件(40),利用该圆环部件(40)构成与另一方抵接或以具有间隙的方式对置的唇部(41)。,下面是滚动轴承专利的具体信息内容。

1.一种滚动轴承,其特征在于,
在外侧轨道圈(11)与内侧轨道圈(12)之间装入滚动体(13),利用树脂制的密封圈(20)对形成于所述外侧轨道圈(11)与所述内侧轨道圈(12)之间的轴承空间的至少一端的开口进行覆盖,且在形成于该密封圈(20)的通油孔(22)能够装卸地设置过滤件(23),利用该过滤件(23)捕捉润滑油中所包含的异物,所述密封圈(20)卡止于所述外侧轨道圈(11)和所述内侧轨道圈(12)这两者中的一方,在所述密封圈(20)固定由比该密封圈(20)柔软的原料构成的圆环部件(40),并利用该圆环部件(40)来构成与所述外侧轨道圈(11)和所述内侧轨道圈(12)这两者中的另一方抵接或以具有间隙的方式对置的唇部(41),所述过滤件(23)为线膨胀系数大于或等于所述密封圈(20)的原料的线膨胀系数的原料,所述过滤件(23)进行比所述密封圈(20)的膨胀量大的热膨胀
2.根据权利要求1所述的滚动轴承,其特征在于,
所述密封圈(20)是玻璃纤维强化树脂制的,所述圆环部件(40)是橡胶制的。
3.根据权利要求1或2所述的滚动轴承,其特征在于,
对于所述过滤件(23)而言,其外缘通过嵌件成形与框部件(42)成形为一体,所述框部件(42)相对于所述密封圈(20)的通油孔(22)装卸自由,所述过滤件(23)为线膨胀系数大于或等于所述框部件(42)的原料的线膨胀系数的原料,所述过滤件(23)进行比所述框部件(42)的膨胀量大的热膨胀。
4.根据权利要求1或2所述的滚动轴承,其特征在于,
所述圆环部件(40)以具有过盈量的方式嵌合于所述密封圈(20)的外径面。
5.根据权利要求1或2所述的滚动轴承,其特征在于,
所述圆环部件(40)通过所述密封圈(20)的内侧端面(27a)而在轴承的轴向上被定位
6.根据权利要求5所述的滚动轴承,其特征在于,
在所述圆环部件(40)与所述密封圈(20)的内侧端面(27a)之间夹装有尺寸调整用部件(28),利用该尺寸调整用部件(28)能够调整所述唇部(41)与所述另一方之间的过盈量。
7.根据权利要求1或2所述的滚动轴承,其特征在于,
在所述圆环部件(40)与所述密封圈(20)之间设置有防脱单元(43),该防脱单元(43)发挥所述圆环部件(40)与所述密封圈(20)在轴向的防脱功能。
8.根据权利要求1或2所述的滚动轴承,其特征在于,
在所述圆环部件(40)与所述密封圈(20)之间设置有防转单元(44),该防转单元(44)发挥所述圆环部件(40)与所述密封圈(20)之间在周向的防转功能。
9.根据权利要求1或2所述的滚动轴承,其特征在于,
在所述密封圈(20)设置有剖面呈コ字形的唇安装部(27),将所述圆环部件(40)装入该唇安装部(27),使所述圆环部件(40)的内径面(41b)及其轴向一方的侧面(41a)、或使外径面(41e)及其轴向一方的侧面(41a)与所述唇安装部(27)的内表面直接或间接抵接。

说明书全文

滚动轴承

技术领域

[0001] 本发明涉及一种油润滑滚动轴承,详细地说,涉及一种利用通过过滤件而流入的油来进行润滑的滚动轴承。

背景技术

[0002] 在汽车、各种建设用机械等的变速器差速器、减速器等动传递机构、或具备它们的行驶装置安装有滚动轴承。
[0003] 在这种装置中,有的滚动轴承构成为被与润滑动力传递机构的油共同的油润滑的构造。
[0004] 然而,在收纳于变速器或差速器、减速器等动力传递机构的壳体内的油中包含有较多的齿轮的磨损粉末(粉等)等异物。若该异物侵入滚动轴承的内部,则因异物的啮入而在轨道面或滚动面发生剥离,从而降低滚动轴承的耐久性。
[0005] 因此,为了防止该异物的侵入,提出在安装于滚动轴承的密封圈设置有过滤件的带过滤件滚动轴承。该带过滤件滚动轴承在设置于密封圈的油流通用的通油孔安装有用于捕捉异物的过滤件(例如,参照下述专利文献1、2)。
[0006] 专利文献1:日本特开平6-323335号公报
[0007] 专利文献2:日本特开2002-250354公报
[0008] 在上述专利文献1、2所记载的带过滤件滚动轴承中,其构造为:在由弹性体材料构成的密封圈(以下,将由弹性体材料构成的密封圈特别称为“弹性密封部件”)设置通油孔,并利用过滤件覆盖该通油孔。
[0009] 然而,在这样的滚动轴承中,弹性密封部件在没有芯铁的状态下从轴承开口部即密封件安装部露出。因此,在轴承组装时、输送时以及装入机械装置时等,在有任何外力作用于弹性密封部件的情况下,存在该弹性密封部件发生变形、偏离正规的装入状态,从而破坏密封性的可能性。
[0010] 另外,为了不破坏密封性,并实现密封圈的长寿命化,需要高精度地管理弹性密封部件与轴承间的过盈量。
[0011] 然而,由于弹性密封部件直接安装于轴承,所以为了进一步提高过盈量的精度,必须进一步提高弹性密封部件以及轴承的各个尺寸的精度。这样进一步提高精度会导致制造成本的上涨。另外,在作为成形品的弹性密封部件的尺寸管理上存在极限。
[0012] 另一方面,若为了确保密封性而增大过盈量,则导致轴承的扭矩增大。而且,在应用于轴承尺寸(特别是安装有弹性密封部件的内外圈间的径向尺寸)不同的轴承的情况下,需要另行准备弹性密封部件,在制造成本方面不利。
[0013] 另外,在上述专利文献1、2所记载的带过滤件滚动轴承中,考虑相对于设置在弹性密封部件的通油孔,通过粘合剂、嵌入等来将过滤件固定于弹性密封部件。
[0014] 因此,存在如下情况:弹性密封部件因热膨胀等发生变形,由此过滤件的固定部分的一部分从弹性密封部件脱落或过滤件从弹性密封部件完全脱落等,从而发生过滤件脱落的情况。
[0015] 若过滤件脱落,则异物容易侵入滚动轴承的内部,因此需要更换密封圈。由于密封圈的更换是伴有至少动力传递机构的分解的作业,所以不是任何时候都能够容易进行的。因此,优选过滤件是难以脱落的构造。
[0016] 因此,本发明涉及一种滚动轴承所具备的带过滤件的密封圈,其课题在于使该过滤件难以从密封圈脱落,且不破坏密封性。

发明内容

[0017] 为了解决上述课题,本发明采用如下滚动轴承:在外侧轨道圈与内侧轨道圈之间装入滚动体,利用树脂或金属制的密封圈对形成于上述外侧轨道圈与上述内侧轨道圈之间的轴承空间的至少一端的开口进行覆盖,且在形成于该密封圈的通油孔可装卸地设置过滤件,利用该过滤件捕捉润滑油中所包含的异物,上述密封圈卡止于上述外侧轨道圈和上述内侧轨道圈这两者中的一方,在上述密封圈固定由比该密封圈柔软的原料构成的圆环部件,利用该圆环部件构成与上述外侧轨道圈和上述内侧轨道圈这两者中的另一方抵接或以具有间隙的方式对置的唇部。
[0018] 根据该结构,固定于轨道圈的密封圈是构成唇部的圆环部件相比相对硬的原料,因此对于外力的变形强,即相对于外力难以变形。因此,过滤件牢固地固定于该难以变形的原料即密封圈的主体,另外,能够仅将构成柔软且相对容易损伤的唇部的圆环部件,相对于该密封圈的主体进行更换。
[0019] 因此,能够实现过滤件难以从密封圈脱落,且难以破坏密封性。另外,还能够使使用密封圈的密封部件以及轴承长寿命化。
[0020] 并且,构成唇部的圆环部件与固定在轨道圈的密封圈分体构成,由此还能够调整该圆环部件相对于密封圈在轴承宽度方向上的位置。这样一来,能够容易地调整密封圈的唇过盈量。由此,除了能够在唇部已磨损的情况下进行唇过盈量的再调整之外,对于宽度尺寸不同的其他型号的轴承也能够兼用密封圈、圆环部件。
[0021] 在上述结构中,只要上述圆环部件是比上述密封圈柔软的原料,则上述密封圈与上述圆环部件的原料是自由的,但可以采用例如上述密封圈是树脂或金属制,上述圆环部件由比构成密封圈的树脂、金属柔软的原料即弹性体材料构成的结构、即橡胶制的结构。
[0022] 另外,作为该密封圈的原料,例如,能够采用玻璃纤维强化树脂。玻璃纤维强化树脂是与弹性体单体相比,刚性高,相对于外力难以变形的原料。因此,若采用这样的材料,则在密封性的确保上是有效的。
[0023] 在上述各结构中,对于上述过滤件而言,可以采用其外缘通过嵌件成形与框部件成形为一体、且上述框部件相对于上述密封圈的通油孔装卸自由的结构。若过滤件与框部件一起相对于密封圈是装卸自由的,则在过滤件堵塞的情况下等,能够从密封圈取下过滤件并简单地安装其他过滤件。因此,通过仅更换过滤件以及框部件,就能够继续利用密封圈。
[0024] 此外,作为该框部件的原料,例如可以采用树脂、橡胶等。另外,上述各结构的过滤件的原料是自由的,但该过滤件的原料例如可以采用由树脂或金属构成的网眼状部件的结构。
[0025] 另外,上述圆环部件可以采用被密封圈的外径面引导的结构。特别地可以采用以具有过盈量的方式嵌合于上述密封圈的外径面的结构。
[0026] 并且,上述圆环部件可以采用通过上述密封圈的内侧端面而在轴承的轴向被定位的构成。
[0027] 在该结构中,可以采用如下结构:在上述圆环部件与上述密封圈的内侧端面之间夹装尺寸调整用部件,利用该尺寸调整用部件能够调整上述唇部与上述另一方之间的过盈量。
[0028] 即,设为能够调整圆环部件相对于密封圈在轴向的相对位置,从而能够容易地调整密封部件的唇过盈量。由此,除了能够在唇部已磨损的情况下进行唇过盈量的再调整之外,对于宽度尺寸不同的其他型号的轴承也能够兼用密封圈、圆环部件。
[0029] 在上述各结构中,也可以采用如下结构:在上述圆环部件与上述密封圈之间设置有防脱单元,该防脱单元发挥上述圆环部件与上述密封圈在轴向的防脱功能。
[0030] 另外,在上述各结构中,可以采用如下结构:在上述圆环部件与上述密封圈之间设置有防转单元,该防转单元发挥上述圆环部件与上述密封圈在周向的防转功能。
[0031] 在分体制造的密封圈与圆环部件之间具备防脱单元、防转单元,从而能够防止密封性因该密封圈与圆环部件间的相对滑动引起的磨损而降低。
[0032] 作为该防脱单元、防转单元,可以是例如形成于上述圆环部件与上述密封圈的径向抵接面或轴向抵接面间,且相互啮合的凹部与凸部的组合之外,也可以是连结该圆环部件与密封圈的销、螺钉等连结部件。或者,作为该防脱单元、防转单元,可以采用粘合圆环部件与密封圈的粘合剂。另外,可以通过使上述圆环部件所抵接的密封圈的抵接面粗糙化来实现防脱单元、防转单元。作为粗糙化的方法,例如,可以举出梨皮面加工、表面纹理加工、平纹滚花加工等。
[0033] 构成上述防脱单元、防转单元的各方法可以分别单独使用,也可以同时采用多个方法。另外,也可以通过具备上述任一方法,使该方法发挥防脱单元与防转单元两方的功能。
[0034] 在上述各结构中,可以采用如下结构:在上述密封圈设置剖面呈コ字形的唇安装部,将上述圆环部件装入该唇安装部,并使上述圆环部件的内径面或外径面以及其轴向一方的侧面与上述唇安装部的内表面直接或间接抵接。
[0035] 使密封圈的唇安装部的剖面形状呈コ字形,因此相对于从外周侧施加于密封圈的外力,具有保护圆环部件的效果。另外,唇安装部的剖面呈コ字形,因此在圆环部件的固定中使用粘合剂、填充材料的情况下,还能够期待该粘合剂、填充材料的防泄漏效果。
[0036] 此外,优选密封圈与圆环部件的最大外径设定得比轴承外圈外径小的结构。这是因为能够实现难以妨碍保持外圈的外壳等的设计。
[0037] 在上述结构中,对构成上述过滤件的网眼状部件而言,优选其网眼尺寸为0.3mm~0.7mm。另外,特别优选其网眼尺寸为0.5mm。
[0038] 即,若设置于密封圈的过滤件的网眼过大,则大的异物向轴承内侵入,从而在轴承的轨道面、滚动面形成对轴承的寿命造成影响的大的压痕。另外,相反地,若网眼过小,则存在网眼被异物堵塞,从而润滑油无法供给至轴承的情况。
[0039] 为此,通过进行寿命试验来调查在轴承的轨道面、滚动面产生的压痕的大小和伴随着该压痕而产生的轴承的寿命的降低率,确认出某一大小以下的压痕不会对寿命造成影响。另外,通过实验确认网眼尺寸与由通过该网眼的异物所形成的压痕的大小的关系。
[0040] 网眼尺寸即网眼的大小是指网眼的开度(开口)。在实验中,能够确认若形成于轴承的轨道面、滚动面的压痕的大小超过1mm,则轴承的寿命急剧地降低。另外,还能够确认能够阻止产生超过1mm大小的压痕的异物的侵入的网眼尺寸为0.5mm以下。因此,若网眼尺寸为0.5mm以下,则轴承的寿命特别良好。
[0041] 此外,通过使网眼尺寸为0.7mm以下,由此能够产生的压痕为1.3mm以下。若压痕为1.3mm以下,则能够将滚动轴承的寿命的降低抑制在某一程度的等级(相对于无压痕的情况而言,寿命比为0.6)。此外,为了防堵塞,网眼尺寸优选0.3mm以上。
[0042] 在上述结构中,密封圈的内径面的至少一部分与轴承的内侧轨道圈能够实现具有过盈量的嵌合。
[0043] 另外,在滚动轴承内的密封圈的使用环境下,油等的温度上升的同时,该密封圈主要朝外径侧热膨胀。而且,要求在处于使用环境下能够想到的最高的温度、即最大的热膨胀量的状态的密封圈,即便在该膨胀状态下,也不在其与内侧轨道圈之间产生有害的异物进入的间隙。
[0044] 作为不产生该间隙的具体的结构,上述密封圈具备至少卡止于上述内侧轨道圈的卡止部、和从该卡止部朝外径侧立起的壁部,上述密封圈能够设为通过使设置于其内径侧的卡止部进入设置于上述内侧轨道圈的凹部,由此在其热膨胀时,以相对于上述内侧轨道圈在热膨胀时能够向径向移动的方式卡止的结构。
[0045] 根据该结构,被设定为设置于密封圈的内径侧的卡止部进入内侧轨道圈的凹部并被卡止,在该卡止部与凹部卡止的限度内,能够产生密封圈的热膨胀。即,在密封圈所能想到的温度环境下,总是维持卡止部进入凹部的状态,因此在热膨胀后,不在其与内侧轨道圈之间产生有害的异物进入的间隙。
[0046] 此外,在密封圈设置有唇部,该唇部通过固定于密封圈的外径侧的圆环部件与外侧轨道圈抵接或以拉开微小间隙的方式对置。
[0047] 例如,在唇部与外侧轨道圈以拉开微小间隙的方式对置的情况下,允许油通过该微小间隔的流通。为密封圈的前端构成迷宫密封部的情况等。然而,由于该间隙微小,所以能够阻止有害的异物向滚动轴承侧的侵入。另外,由于密封圈的热膨胀,该微小间隙变窄或闭合的情况不受妨碍。
[0048] 另外,例如,在唇部与外侧轨道圈抵接的情况下,由于该唇部是比密封圈柔软的原料,所以即便密封圈热膨胀,也能够利用该原料的弹性维持唇部的抵接。
[0049] 在上述各结构中,卡止部进入内侧轨道圈的凹部并被卡止,从而有害的异物无法从该密封圈与内侧轨道圈之间进入即可,该凹部例如可以是内侧轨道圈的端面,也可以是外径面。
[0050] 另外,可以采用将内侧轨道圈的凹部设为沿着周向形成的密封槽的结构。
[0051] 该结构构成为:上述卡止部具备设置于上述壁部的内径侧端部的突出部,上述凹部是形成于上述内侧轨道圈的周向的密封槽,通过使该突出部进入上述密封槽,由此上述密封圈相对于上述内侧轨道圈能够在热膨胀时向径向移动地被卡止。
[0052] 此外,相互卡止的卡止部与凹部可以沿着周向断续地配置,也可以遍及整周地连续。
[0053] 另外,在上述各结构中,安装密封圈的滚动轴承的种类是自由的,例如,可以是作为滚动体而使用圆锥滚子的圆锥滚子轴承,其他,也可以是作为滚动体而使用滚珠的深沟槽球轴承、接触球轴承、使用圆柱滚子的圆柱滚子轴承、或使用球面滚子的自动调心滚子轴承等。
[0054] 在滚动轴承为圆锥滚子轴承的情况下,上述密封槽可以构成为向上述内侧轨道圈的大凸缘外径面开口而形成。另外,在滚动轴承为深沟槽球轴承、角接触球轴承、圆柱滚子轴承或自动调心滚子轴承的情况下,上述密封槽可以构成为向该滚动轴承的上述内侧轨道圈的端部外径面开口而形成。
[0055] 另外,在作为上述卡止部而具备突出部的结构中,可以采用如下结构:上述突出部具备靠近上述滚动体侧的内侧突出部和远离上述滚动体侧的外侧突出部,上述密封槽具备供上述内侧突出部进入的内侧密封槽和供上述外侧突出部进入的外侧密封槽。
[0056] 根据该结构,密封圈的卡止部沿着轴向具备两个突出部,因此通过该轴向位置不同的两个突出部,密封圈能够更可靠地卡止于内侧轨道圈。
[0057] 另外,可以采用该内侧突出部进入上述内侧密封槽的深度设定得比上述外侧突出部进入上述外侧密封槽的深度浅的结构。
[0058] 根据该结构,在将密封圈压入轴承空间的开口并固定时,使位于更里侧的内侧突出部弹性变形或加热变形,从而能够容易使密封圈与密封槽嵌合。另外,位于近前侧的外侧突出部进入密封槽的深度深,因此相对于大的向外径方向的热膨胀,也能够维持密封圈与内侧轨道圈的卡止。
[0059] 此外,上述内侧突出部与上述外侧突出部可以分别遍及周向整周连续地设置,也可以分别沿着周向断续地设置。即,可以是上述内侧突出部沿着周向断续,上述外侧突出部沿着周向连续。或者,也可以是上述内侧突出部沿着周向连续,上述外侧突出部沿着周向断续。另外,还可以是该两方均连续或断续。
[0060] 另外,上述内侧突出部与上述外侧突出部还可以沿着周向交替配置。若内侧突出部与外侧突出部沿周向交替配置,则在将密封圈压入轴承空间的开口并固定时,内侧突出部难以进入外侧突出部的死角。因此,容易通过目视观察来确认里侧的内侧突出部嵌入密封槽的状况。
[0061] 在该具备内侧突出部与外侧突出部的结构中,可以采用至少上述外侧突出部在上述外侧密封槽内能够向轴向移动的结构。若外侧突出部在外侧密封槽内能够向轴向移动,则在密封圈热膨胀时,外侧突出部在该密封槽内能够顺利地向径向移动。因此,外侧突出部不会被约束在密封槽内,从而能够防止该密封圈被施加伴随着热膨胀而产生的向外径方向的拉伸力,进而能够避免过滤件的损伤。
[0062] 在上述结构中,可以采用上述外侧密封槽向上述内侧轨道圈的端面开口而形成的结构。对于进入密封槽的深度深的外侧突出部而言,虽然可以想到向该密封槽嵌合不容易的情况(外侧突出部在密封槽内折弯的状态),但像该结构那样,只要使外侧密封槽向内侧轨道圈的端面开口,其嵌合就容易。
[0063] 此时,可以采用如下结构:使通过与上述内侧轨道圈的内径嵌合而固定的轴肩,抵接于上述内侧轨道圈的端面,而使上述外侧密封槽的上述端面的开口被上述轴肩堵住。根据该结构,外侧突出部可靠地保持于外侧密封槽内。即,在外侧突出部向外侧密封槽嵌入之后,利用轴肩能够堵住外侧密封槽的端面的开口。
[0064] 此外,在由上述各结构构成的滚动轴承装入机械装置的情况下,优选该滚动轴承的带过滤件密封圈的安装侧配置为成为机械装置的外侧。
[0065] 对本发明而言,固定于轨道圈的密封圈是与构成唇部的圆环部件相比相对硬的原料,因此对于外力的变形强,即相对于外力难以变形。因此,过滤件牢固地固定于该难以变形的原料即密封圈的主体,另外,能够仅将构成柔软且相对容易损伤的唇部的圆环部件相对于该密封圈的主体更换。
[0066] 因此,能够使过滤件难以从密封圈脱落,且难以破坏密封性。另外,还能够使使用密封圈的密封部件以及轴承长寿命化。附图说明
[0067] 图1是表示本发明的第一实施方式的要部放大剖视图。
[0068] 图2(a)、图2(b)是图1的要部放大图。
[0069] 图3是表示在图1中插入尺寸调整用部件的状态的要部放大图。
[0070] 图4是表示本发明的第二实施方式的要部放大剖视图。
[0071] 图5是表示本发明的第三实施方式的要部放大剖视图。
[0072] 图6是表示本发明的第四实施方式的要部放大剖视图。
[0073] 图7表示密封部件的详细,其中,图7(a)是要部放大侧视图,图7(b)是要部放大俯视图。
[0074] 图8(a)、图8(b)是表示密封部件的详细的立体图。
[0075] 图9表示过滤件的固定构造的例子,其中,图9(a)是剖视图,图9(b)是图9(a)的要部侧视图。
[0076] 图10表示过滤件的固定构造的例子,其中,图10(a)是表示过滤件固定前的剖视图,图10(b)是表示过滤件固定后的剖视图。
[0077] 图11表示过滤件的固定构造的其他例子,其中,图11(a)是剖视图,图11(b)是图11(a)的要部侧视图。
[0078] 图12(a)是表示本发明的第五实施方式的要部放大剖视图,图12(b)、图12(c)分别是表示图12(a)的变形例的要部放大剖视图。
[0079] 图13表示本发明的第六实施方式,其中,图13(a)是要部放大剖视图,图13(b)是图13(a)的要部侧视图。
[0080] 图14(a)是表示本发明的第七实施方式的要部放大剖视图,图14(b)是表示图14(a)的变形例的要部放大剖视图。
[0081] 图15是表示本发明的第八实施方式的要部放大剖视图。
[0082] 图16是表示本发明的第九实施方式的圆环部件的侧视图。
[0083] 图17(a)、图17(b)是过滤件的网眼尺寸的说明图。
[0084] 图18(a)是表示压痕的大小与寿命降低率的关系的坐标图,图18(b)是表示网眼尺寸与压痕的大小的关系的坐标图。
[0085] 图19是行驶装置的纵剖视图。
[0086] 图20是矿山用自卸卡车的整体图。

具体实施方式

[0087] 以下,根据附图对本发明的实施方式进行说明。图1表示本发明所涉及的滚动轴承10的要部放大剖视图。
[0088] 该滚动轴承10与动力传递机构T一起安装于图20所示的矿山用自卸卡车(建设用机械)1的行驶装置4。矿山用自卸卡车1的支撑货台与操作台的机架2被多个驱动轮(轮胎)3支承。行驶装置4向该驱动轮3传递动力。
[0089] 如图19所示,行驶装置4的结构具备作为驱动源的行驶达5、和与该行驶马达5的旋转轴连接的转轴6。在该转轴6的前端部的外侧,作为动力传递机构T而配置有减速器。
[0090] 另外,在转轴6的外侧配置有形成固定的车轴的主轴7。在该主轴7的外侧经由该滚动轴承10配置有毂轮(wheel)9。毂轮9的旋转经由轮辋8传递至驱动轮3。
[0091] 在该行驶装置4中,作为减速器而采用行星齿轮机构50。行星齿轮机构50具备第一行星齿轮机构50a与第二行星齿轮机构50b,经由这两个行星齿轮机构50a、50b对转轴6的旋转进行减速并传递至毂轮9。但是,减速器的结构并不限定于该例子,也可以采用使用由其他结构构成的行星齿轮机构的减速机构或行星齿轮机构以外的公知的减速机构。
[0092] 在该行驶装置4中,作为主轴7与毂轮9之间的滚动轴承10,采用并列的两个圆锥滚子轴承。经由该并列的圆锥滚子轴承将驱动轮3支承在车轴。在这种建设用机械中,为了实现能够承受大的径向负载的构造,作为滚动轴承10而大多使用圆锥滚子轴承。
[0093] 对滚动轴承10的结构而言,如图19所示,在外侧轨道圈11与内侧轨道圈12的各轨道面11a、12a之间,作为滚动体13而装入有圆锥滚子。滚动体13被保持器14在周向保持。
[0094] 并列的滚动轴承10配置为圆锥滚子的小径侧端面彼此背对背。即,内侧轨道圈12的轨道面12a与外侧轨道圈11的轨道面11a设置为从2列滚动轴承10、10的轴向外侧朝向该2列滚动轴承10、10间的中央部一侧,相互间的距离变窄。
[0095] 另外,朝向该距离变窄的方向相对于外侧轨道圈11按压内侧轨道圈12,由此对各滚动体13施加预紧压力。该预紧压力可以通过如下方式来施加:利用螺钉17a将图19所示的轴承推压部件17紧固于主轴7,由此在轴承推压部件17与对置侧的轴承推压部件18之间沿轴向对两内侧轨道圈12、12作用压缩力
[0096] 该动力传递机构T与滚动轴承10被共同的润滑用的油润滑。即,在行驶装置4的外壳内存积有一定高度的油,因此动力传递机构T、滚动轴承10的至少下部处于浸在该油的状态。由此,动力传递机构T、滚动轴承10的构成部件被润滑。
[0097] 此外,内侧轨道圈12安装于作为非旋转轴的车轴(上述主轴7),无法旋转。另外,外侧轨道圈11安装为与旋转外壳H一体地旋转。旋转外壳H作为与驱动轮3的上述毂轮9成一体的部件而形成,或结合为能够与上述毂轮9一体地旋转。
[0098] 另外,在外壳内,在滚动轴承10的靠近动力传递机构T侧具备油从该动力传递机构T侧向滚动轴承10侧流通的流通路。即,动力传递机构T与滚动轴承10被共同的油润滑,因此该动力传递机构T与滚动轴承10之间成为相互间的油的流通路。
[0099] 在该实施方式中,滚动轴承10沿轴向并列设置有2个,因此油的流通路是靠近动力传递机构T侧的滚动轴承10的靠动力传递机构T侧的开口,即,是形成于外侧轨道圈11与内侧轨道圈12之间的轴承空间的靠动力传递机构T侧的开口。图1以及图2表示靠近该动力传递机构T侧的滚动轴承10的要部,均是图中左侧为靠该动力传递机构T侧的开口。
[0100] 在该靠动力传递机构T侧的滚动轴承10安装有密封部件S。如图19所示,密封部件S安装为覆盖靠动力传递机构T侧的滚动轴承10的轴承空间的靠动力传递机构T侧的开口。
[0101] 此外,如果需要,在远离动力传递机构T侧的滚动轴承10中,也可以在该动力传递机构T的相反的一侧的开口安装同样的密封部件S。
[0102] 如图1所示,密封部件S的结构具备密封圈20(密封圈的主体),该密封圈20一体地具有:卡止部21,其卡止于滚动轴承10的内侧轨道圈12;壁部25,其从该卡止部21朝向外径侧立起;以及唇安装部27,其设置于上述壁部的外径侧端部。
[0103] 密封圈20由树脂构成,并以覆盖形成于该密封圈20的壁部25的通油孔22的方式固定过滤件23。
[0104] 如图1以及图2所示,过滤件23以嵌件成形方式一体地成型于树脂制的框部件42。对过滤件23而言,其周缘部埋入框部件42的树脂而被固定。
[0105] 因此,框部件42嵌入通油孔22的内表面22a并被固定,从而过滤件23相对于密封圈20是装卸自由的。即,过滤件23经由该框部件42固定于密封圈20。其中,框部件42也可以是橡胶制的。
[0106] 若过滤件23与框部件42一起相对于密封圈20是装卸自由的,则在过滤件23被异物堵塞、网眼坏掉的情况下等,能够从密封圈20取下过滤件23以及框部件42,而简单地安装其他过滤件23以及框部件42。即,通过仅更换过滤件23以及框部件42,密封圈20能够继续利用。因此,有助于成本降低、环境负担减轻。
[0107] 对过滤件23以及框部件42向密封圈20的装卸而言,例如,如图1以及图2所示,使框部件42的外缘42a与沿着通油孔22的内表面22a在该通油孔22的周向设置的凹部22b嵌合,从而能够形成无间隙地固定框部件42与密封圈20的结构。此时,优选凹部22b设置于通油孔22的周向整周,从而使框部件42的外缘42a整周恰好与该凹部22b嵌合。在进行该嵌合时,可以使框部件42、过滤件23等弹性变形。
[0108] 另外,也可以采用如下结构:例如,如图9(a)、图9(b)所示,在框部件42的外缘42a设置有剖面呈圆弧状的倒圆形状部42b,在该倒圆形状部42b的外侧(相对轴承而言的外侧)设置有朝向外侧逐渐缩径的锥部42c。通过倒圆形状部42b与锥部42c的组合,使作用在通油孔22的内表面22a与框部件42的外缘42a之间的按压力集中在通油孔22的内表面22a与倒圆形状部42b的接触部。
[0109] 因此,框部件42的外缘42a与通油孔22的内表面22a变得容易适度地变形,从而能够使该框部件42与密封圈20弹性地卡合。
[0110] 另外,可以采用如下结构:例如,如图10(a)、(b)所示,在框部件42的外缘42a设置有剖面呈圆弧状的防脱凸部42e,在该防脱凸部42e的内侧(相对轴承而言的内侧)设置有朝向内侧逐渐缩径的锥部42f。通过防脱凸部42e与锥部42f的组合,在过滤件23以及框部件42向密封圈20安装时,框部件42的外缘42a的锥部42f沿着通油孔22的内表面22a滑动,因此该插入比较顺畅。另外,在完全插入之后,防脱凸部42e与以沿着通油孔22的内表面22a在该通油孔22的周向延伸的方式设置的凹部22b嵌合,从而构成防脱。
[0111] 另外,在该结构中,框部件42的外缘42a与通油孔22的内表面22a变得容易适度地变形,从而能够使该框部件42与密封圈20弹性地卡合,这一点相同。
[0112] 并且,作为框部件42与密封圈20的可装卸的固定构造,例如,也可以如图11(a)、图11(b)所示,通过使设置于通油孔22的内表面22a的一部分的凹部22c与设置于框部件42的外面的球状突起部42d嵌合,由此可以使框部件42与密封圈20弹性地卡合。该球状突起部
42d与凹部22c的球面彼此相互面接触,通过该面接触实现弹性卡合。
[0113] 此外,其他的作为框部件42与密封圈20的可装卸的固定构造,还可以想到螺纹紧固框部件42与密封圈20的结构。
[0114] 另外,过滤件23的原料是自由的,但作为该过滤件23的原料,例如可以采用由树脂或金属构成的网眼状部件的结构。
[0115] 特别是,在该实施方式中,除过滤件23的网眼状部件之外,作为框部件42以及密封圈20的原料,也均采用聚酰胺树脂等。但是,也可以代替上述原料而采用其他树脂。作为其他树脂,例如,存在聚甲(POM)、聚酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚醚醚(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺(PEI)等。另外,还可以是使用上述树脂的玻璃纤维强化树脂。作为玻璃纤维强化树脂,例如,可以采用PA(聚酰胺)46+GF或PA(聚酰胺)66+GF之类的材料。
[0116] 玻璃纤维的配合比例根据树脂的收缩率和所需强度来进行最优化,例如,优选15%~35%,更优选25%~30%。一般地,若玻璃纤维配合比例多,则收缩率变小,成形后的尺寸管理变得容易。相反地,若玻璃纤维配合比例小,则树脂的强度降低,从而变得容易变形,因此收缩率与强度的平衡的最优的配合比例为25%~30%。
[0117] 另外,作为上述过滤件23、密封圈20的原料,除玻璃纤维强化树脂之外,碳纤维强化树脂、聚乙烯纤维强化树脂或芳族聚酰胺纤维强化树脂等也可以适用。
[0118] 此外,虽然过滤件23、框部件42与密封圈20可以是相同的原料,但过滤件23的原料可以是具有与框部件42、密封圈20的原料大致相同的线膨胀系数的原料,也可以是具有框部件42、密封圈20的线膨胀系数以上的线膨胀系数的原料。
[0119] 若为这样的结构,则过滤件23跟随框部件42、密封圈20的热膨胀而进行同等程度的膨胀,或者,过滤件23进行比框部件42、密封圈20的膨胀量更大的膨胀,因此过滤件23不会被过度地拉伸,从而能够防止其损伤。
[0120] 另外,在不需要担心框部件42、密封圈20热膨胀时过滤件23的损伤的情况下,过滤件23、框部件42以及密封圈20可以采用任意的原料,而与线膨胀系数的数值无关。
[0121] 如图1所示,在密封圈20的唇安装部27固定有圆环部件40。圆环部件40是橡胶制的,是比密封圈20的原料柔软的原料。圆环部件40嵌入唇安装部27的外周而被固定,通过圆环部件40的弹性紧贴于唇安装部27。作为该圆环部件40的原料,例如,在合成橡胶中,可以采用丁腈橡胶、丙烯酸橡胶、聚酯橡胶或氟橡胶等。
[0122] 固定于唇安装部27的圆环部件40构成与外侧轨道圈11抵接的唇部41。固定于内侧轨道圈12的密封圈20是比构成唇部41的圆环部件40相对硬的原料,因此对于外力的变形强,即相对于外力难以变形。因此,过滤件23以及框部件42牢固地固定于该难以变形的原料即密封圈20的主体。另外,能够将构成柔软且相对容易损伤的唇部41的圆环部件40相对于该密封圈20更换。因此,能够使密封部件S以及使用该密封部件S的轴承长寿命化。
[0123] 另外,将构成唇部41的圆环部件40与固定在内侧轨道圈12的密封圈20分体构成,由此能够调整该圆环部件40相对于密封圈20在轴承宽度方向上的位置。
[0124] 如图3所示,该调整可以通过例如在圆环部件40的轴向外侧端面41a与唇安装部27的内侧端面27a之间插入尺寸调整用部件28来实现。若将该尺寸调整用部件28设为板状的部件(垫片),则通过预先准备板厚不同的各种部件,就能容易进行调整尺寸的设定。
[0125] 这样,若能够调整圆环部件40相对于密封圈20的位置,则能够容易地调整密封部件S的唇过盈量。由此,除了能够进行唇部41被磨损的情况下的唇过盈量的再调整之外,对于宽度尺寸不同的其他型号的轴承,也能够兼用密封圈20、圆环部件40。
[0126] 并且,例如,利用图12~图15所示的防脱单元43、防转单元44对分体成型的密封圈20与圆环部件40实施在轴向的防脱或在周向的防转,从而能够防止密封性因该密封圈20与圆环部件40间的相对滑动导致的磨损而降低。
[0127] 作为该防脱单元43、防转单元44,在采用粘合固定密封圈20与圆环部件40的构造的情况下,该粘合除了例如使用一般的粘合剂之外,还可以采用基于硫化粘合的方法。优选粘合面设在圆环部件40的轴向外侧端面与唇安装部27的内侧端面27a之间、以及圆环部件40的内周面41b与唇安装部27的外周面27b之间。
[0128] 另外,优选圆环部件40是向径向不仅粘合还具有过盈量的嵌合,从而能够更可靠地防止旋转方向的滑动的构造。但是,若采用粘合固定以外的防脱单元43、防转单元44,则圆环部件40的更换容易。
[0129] 此外,如图7以及图8所示,通油孔22可以是例如侧视时呈长方形的长孔的结构。该通油孔22沿着密封圈20的周向拉开间隔设置有多个。通油孔22的形状、数量、配置间隔可以适当地设定。此外,通油孔22的形状也可以是侧视时呈除长方形的长孔以外的形状,例如,也可以是侧视时呈圆弧状的长孔等。
[0130] 作为过滤件23的结构,可以采用网眼尺寸为0.1~1mm左右的网眼状的树脂。这里,虽然采用网眼尺寸为0.5mm的网眼状的树脂,但过滤件23的网眼尺寸可以根据欲捕捉的异物的直径来适当地设定。其中,对于能够确保轴承寿较长的最佳网眼尺寸,在后续中说明。
[0131] 对密封圈20而言,设置于其内径侧的卡止部21进入设置于内侧轨道圈12的周向的密封槽(凹部)30,由此在其热膨胀时,以相对于内侧轨道圈12向径向移动的方式被卡止。
[0132] 对卡止部21与密封槽30的结构详细地进行说明,如图2所示,密封圈20的卡止部21,具备设置于壁部25的内径侧端部的朝向内径侧的突出部24。
[0133] 突出部24具备靠近滚动体13侧的内侧突出部24a、和远离滚动体13侧的外侧突出部24b。另外,密封槽30具备供内侧突出部24a进入的内侧密封槽30a和供外侧突出部24b进入的外侧密封槽30b。
[0134] 该突出部24进入密封槽30,由此,密封圈20以相对于内侧轨道圈12在热膨胀时能够向径向移动的方式卡止。
[0135] 另外,突出部24沿着轴向由两个突出部24a、24b构成,因此利用该轴向位置不同的两个突出部24a、24b能够使密封圈20更可靠地与内侧轨道圈12卡止。
[0136] 在滚动轴承10的润滑用的油温度上升之前的状态(正常状态)下,图2(a)所示,内侧突出部24a进入内侧密封槽30a的深度h1设定得比外侧突出部24b进入外侧密封槽30b的深度h2相对浅。
[0137] 因此,在将密封圈20压入轴承空间的开口并固定时,里侧的内侧突出部24a能够通过其压入时的弹性变形或加热变形容易嵌入内侧密封槽30a。
[0138] 另外,外侧突出部24b相对于外侧密封槽30b的进入深度h2相对深,因此如图2(b)所示的温度上升后的状态(膨胀状态)那样,即便密封圈20产生更大的向外径方向的热膨胀量,外侧突出部24b与外侧密封槽30b也能够维持卡止。即,能够维持密封圈20与内侧轨道圈12的卡止,即便在该膨胀状态下,也不产生有害的异物进入滚动轴承10内的间隙。
[0139] 此时,外侧突出部24b进入外侧密封槽30b的深度h2被设定为:在该滚动轴承10中所能想到的最高的温度、即处于最大的热膨胀量的状态下的密封圈20,即便在该膨胀状态下,也不在其与内侧轨道圈12之间产生有害的异物进入的间隙(参照图2(b))。
[0140] 因此,在密封圈20中所能想到的温度环境下,总是维持外侧突出部24b进入外侧密封槽30b的状态,从而在其与内侧轨道圈12之间不产生有害的异物进入的间隙。
[0141] 另外,在该实施方式中,如图7以及图8所示,内侧突出部24a与外侧突出部24b沿着周向交替配置。
[0142] 这样,若内侧突出部24a与外侧突出部24b沿周向交替配置,则在将密封圈20压入轴承空间的开口并固定时,内侧突出部24a难以进入外侧突出部24b的死角。因此,容易通过目视观察来确认里侧的内侧突出部24a嵌入内侧密封槽30a的情况。此外,在图1以及图2中,记载与图7(b)所示的密封圈20的II-II剖面对应的剖视图,从而能够比较内侧突出部24a与外侧突出部24b的位置关系以及突出高度。
[0143] 另外,在该实施方式中,内侧突出部24a与外侧突出部24b配置为在周向上不产生重叠部分。即,各内侧突出部24a的周向两端所处的绕轴方位,与在周向上相邻的外侧突出部24b的周向端部所处的绕轴方位一致。
[0144] 但是,内侧突出部24a与外侧突出部24b的配置并不限定于该实施方式,内侧突出部24a与外侧突出部24b也可以配置为互相在周向上产生重叠部分。
[0145] 另外,在该实施方式中,如图2(a)所示,外侧突出部24b在外侧密封槽30b内在与其端壁之间具有轴向间隙w1。即,外侧密封槽30b的轴向宽度比外侧突出部24b的宽度宽上述轴向间隙w1。因此,在该轴向间隙w1的范围内,外侧突出部24b在外侧密封槽30b内能够向轴向移动。
[0146] 这样,若外侧突出部24b在外侧密封槽30b内能够向轴向移动,则在密封圈20热膨胀时,外侧突出部24b能够伴随着其热膨胀而顺利地向径向移动,而不会被约束在外侧密封槽30b内。因此,能够防止密封圈20被施加伴随着该热膨胀而引起的向外径方向的拉伸力,从而能够避免过滤件23的损伤。
[0147] 此外,如图2(a)所示,外侧密封槽30b向内侧轨道圈12的端面开口而形成。另外,轴肩(车轴的肩部)A与内侧轨道圈12的端面抵接,该轴肩A通过嵌合而固定于该内侧轨道圈12的内径。因此,在将外侧突出部24b嵌入外侧密封槽30b之后,利用轴肩A能够堵住外侧密封槽30b的端面的开口。
[0148] 这样,若使外侧密封槽30b向内侧轨道圈12的端面开口,则该嵌合容易。另外,能够利用轴肩A堵住该端面的开口,因此能够防止外侧突出部24b从外侧密封槽30b脱离。
[0149] 对该密封圈20的作用进行说明,在行驶装置4的使用中,伴随着动力传递机构T、滚动轴承10的旋转,油的一部分从动力传递机构T侧朝滚动轴承10的侧面飞溅。
[0150] 此时,由于在滚动轴承10的轴承空间中的靠动力传递机构T侧的开口安装有密封圈20,所以该油朝密封圈20飞溅。而且,在溅到密封圈20的油中,一部分与通油孔22的过滤件23碰撞。
[0151] 与过滤件23碰撞的油在透过该过滤件23的网眼时,油所包含的异物中,比过滤件23的网眼尺寸大的异物被该网眼捕捉。透过过滤件23的油,则流入轴承空间内来润滑滚动轴承10。
[0152] 因此,能够防止从动力传递机构T排出的有害的异物,侵入滚动轴承10的内部。
[0153] 另外,在过滤件23被异物堵塞的情况下,可以通过将该过滤件23以及框部件42更换为新的来应对。
[0154] 本发明的第二实施方式如图4所示。该实施方式构成为:在密封圈20的卡止部21与内侧轨道圈12的密封槽30,设置有限制该密封圈20向径向移动的卡止单元29。除此以外的主要结构与上述实施方式相同,因此下文以该差异点为中心进行说明。
[0155] 如图4所示,卡止单元29由设置于密封圈20的卡止部21的卡止凸部29a、和设置于密封槽30内的卡止凹部29b构成。
[0156] 卡止凸部29a以在构成卡止部21的内侧突出部24a及外侧突出部24b中的外侧突出部24b的突出方向的大致中间向轴向突出的方式设置。另外,卡止凹部29b以能够供该卡止凸部29a进入的方式设置为在外侧密封槽30b的内表面向轴向凹陷。
[0157] 卡止凹部29b在轴承的径向上的长度,比卡止凸部29a在轴承的径向上的长度长尺寸w2。因此,在卡止凸部29a进入卡止凹部29b的状态下,该卡止凸部29a能够在卡止凹部29b内沿着轴承的径向移动。
[0158] 此外,在该实施方式中,卡止凹部29b在轴承的周向上的长度与卡止凸部29a在轴承的径向上的长度相同,但该卡止凹部29b在周向上的长度也可以比卡止凸部29a在周向上的长度长。由此,卡止凸部29a能够在卡止凹部29b内沿着轴承的周向移动。
[0159] 在将密封圈20的卡止部21收纳于内侧轨道圈12的密封槽30内的状态下,密封圈20的卡止凸部29a进入密封槽30内的卡止凹部29b,从而对密封圈20而言,向该轴承的径向的规定量以上的移动被限制,另外,向轴承的周向的移动也被限制。
[0160] 因此,在密封圈20进行了热膨胀时,能够限制该热膨胀的密封圈20向径向的规定量以上的移动(特别是,从冷的状态向外径方向膨胀而产生的移动),同时能够防止密封圈20相对于内侧轨道圈12沿周向旋转。
[0161] 另外,卡止凹部29b在轴承的径向上的长度比卡止凸部29a在轴承的径向的长度长,因此在向轴承安装密封圈20时,即便在该密封圈20已被加热的状态下,也能够使卡止凸部29a顺畅地进入卡止凹部29b。
[0162] 本发明的第三实施方式如图5所示。该实施方式在构成唇部41的圆环部件40的内径部设置有定位用的台阶部41c。该台阶部41c与设置于密封圈20的唇安装部27的端缘或台阶部27c啮合,从而相对于密封圈20对圆环部件40在轴向定位。
[0163] 另外,在该实施方式中,卡止部21的内侧突出部24a与外侧突出部24b之间的密封圈嵌合部31,和内侧密封槽30a与外侧密封槽30b之间的内侧轨道圈嵌合部32以具有过盈量的方式被压入嵌合。这在任一实施方式中都相同。对于该压入,如上所述,通过加热树脂制的密封圈20而使其膨胀,并在该状态下嵌入内侧轨道圈12,来设定为规定的过盈量。通过存在过盈量,从而密封圈20的密封性提高。
[0164] 本发明的第四实施方式如图6所示。该实施方式的密封圈20的唇安装部27的剖面形状呈コ字形。
[0165] 唇安装部27的剖面呈コ字形,因此相对于从外周侧施加于密封圈20的外力,具有保护圆环部件40的效果。另外,由于唇安装部27的剖面为コ字形,因此在圆环部件40的固定中使用粘合剂、填充材料的情况下,还能够期待该粘合剂、填充材料的防泄漏效果。
[0166] 此外,作为发挥圆环部件40与密封圈20在轴向的防脱功能的防脱单元43、发挥在周向的防转功能的防转单元44,可以采用各种结构。
[0167] 关于该防脱单元43、防转单元44,在图12(a)中示出本发明的第五实施方式。另外,在图12(b)、图12(c)中分别示出该第五实施方式的变形例。上述实施方式在分体成型的密封圈20与圆环部件40的径向抵接面,设置发挥圆环部件40与密封圈20在轴向的防脱功能的防脱单元43、和发挥在周向的防转功能的防转单元44。
[0168] 在图12(a)中,防脱单元43或防转单元44形成于圆环部件40与密封圈20的径向抵接面,是相互啮合的凹部a与凸部b的组合。凹部a设置于密封圈20的唇安装部27的外周面27b,凸部b设置于圆环部件40的内周面41b。该凹部a与凸部b可以沿着周向以遍及整周的方式连续地设置,也可以断续地在任意位置设置。
[0169] 利用该凹部a与凸部b的啮合,能够发挥圆环部件40与密封圈20在轴向的防脱功能(防脱单元43),另外,若凹部a与凸部b为周向断续配置,则还能够发挥在周向的防转功能(防转单元44)。
[0170] 另外,在图12(b)中,凸部b设置于密封圈20的唇安装部27的外周面27b,凹部a设置于圆环部件40的内周面41b。该凹部a与凸部b也可以沿着周向以遍及整周的方式连续地设置,也可以断续地在任意位置设置。
[0171] 利用该凹部a与凸部b的啮合,能够发挥圆环部件40与密封圈20在轴向的防脱功能(防脱单元43),另外,若凹部a与凸部b为周向断续配置,则还能够发挥在周向的防转功能(防转单元44)。
[0172] 此外,在该例中,凸部b在通过轴承的轴心的剖面中呈朝轴承的径向外侧变细的形状,其前端呈削尖成锐角状的形状。
[0173] 另外,凹部a是恰好与该凸部b嵌合的形状。即,凹部a在通过轴承的轴心的剖面中呈朝轴承的径向外侧变细的形状,其底呈削尖成锐角状的形状。因此,圆环部件40与密封圈20啮合时,能够提高两者的紧贴程度。
[0174] 此外,对凹部a与凸部b的抵接面而言,通过使凸部b的内侧的面(朝轴承的内侧的面)具有锥面,并且使凸部b的外侧的面(朝轴承的外侧的面)具有与轴正交的面方向,从而能够提高圆环部件40在轴向的防脱功能。
[0175] 另外,在图12(a)、图12(b)的例子中,凹部a与凸部b分别向轴向等间隔地形成有多个,因此通过使啮合的凹部a与凸部b在轴向错开,由此能够调整圆环部件40与密封圈20的轴向相对位置。
[0176] 因此,能够容易地实现密封唇的唇部41已磨损时的过盈量调整,或者,能够容易地将构成该唇部41的圆环部件40兼用于其他型号的轴承、密封圈20。此外,对在轴向等间隔地形成有多个的凹部a与凸部b而言,只要至少1组(1位置)啮合,就能够发挥在轴向的防脱功能。
[0177] 另外,作为该防脱单元43、防转单元44,如图12(c)所示,也可以使用连结圆环部件40与密封圈20的销、螺钉等连结部件c。在该例中,作为连结部件c而使用螺钉,将该螺钉拧入设置于圆环部件40的孔41g和设置于密封圈20的螺纹孔27d,从而固定圆环部件40。
[0178] 在该例中,在进行密封唇的唇部41已磨损时的过盈量调整,或者,兼用于其他型号的轴承、密封圈20的情况下,对密封圈20的未开设螺纹孔27d的位置重新切出螺纹,从而能够实现该过盈量调整、部件的兼用。也可以预先沿着轴向设置多个螺纹孔27d。
[0179] 本发明的第六实施方式如图13所示。该实施方式在密封圈20的外周面(唇安装部27的外周面27b),沿着周向至少形成一处凸部b,并且在圆环部件40的内周面41b,沿着周向至少形成一处供上述凸部b嵌合的凹部a。
[0180] 利用该凹部a与凸部b的啮合,能够发挥圆环部件40与密封圈20在周向的防转功能(防转单元44)。
[0181] 另外,若凹部a及凸部b仅设置在相互抵接的圆环部件40的内周面与密封圈20的外周面的轴向全长中的一部分的结构,则利用该凹部a与凸部b的啮合,还能够发挥在轴向的防脱功能(防脱单元43)。
[0182] 此外,该凹部a与凸部b也可以内外颠倒配置。即,在圆环部件40的内周面,沿着周向至少形成一处凸部b,在密封圈20的外周面,至少形成一处供上述凸部b嵌合的凹部a。
[0183] 本发明的第七实施方式如图14(a)、图14(b)所示。该实施方式与图6所示的第四实施方式相同,密封圈20的唇安装部27的剖面形状呈コ字形。
[0184] 在图14(a)的例子中,构成唇部41的圆环部件40的外周面41e为锥面41f。即,圆环部件40的外周面41e随着远离外侧轨道圈11的端面而逐渐缩径。因此,容易将圆环部件40插入唇安装部27内。
[0185] 另外,在图14(a)所示的状态下,唇部41与密封圈20处于在图中的靠左侧的部分具有过盈量的接触状态。此外,密封圈的外径可以是直(圆筒面)的。
[0186] 另外,在图14(b)中,圆环部件40的在轴向的防脱单元43设置于该圆环部件的外径侧。在圆环部件40的外周面41e设置有多条沿周向延伸的槽状的凹部a。利用该凹部a提高圆环部件40与密封圈20的每单位面积的接触面压力,发挥圆环部件40与密封圈20在轴向的防脱功能(防脱单元43)。另外,通过提高接触面压力,该凹部a还能够发挥圆环部件40与密封圈20的防转功能(防转单元44)。
[0187] 此外,在具备剖面呈コ字形的上述唇安装部27的密封圈20结构中,还可以采用除图14所示的结构以外的上述、后述的各实施方式的防脱单元43、防转单元44。
[0188] 本发明的第八实施方式如图15所示。该实施方式在圆环部件40所抵接的密封圈20的外周面(唇安装部27的外周面27b)形成细小的凹凸,即,实施粗糙化的表面处理。利用实施该表面处理的部分提高圆环部件40与密封圈20的摩擦,发挥圆环部件40与密封圈20在轴向的防脱功能(防脱单元43)。另外,通过提高摩擦,实施该表面处理的部分还能够发挥圆环部件40与密封圈20的防转功能(防转单元44)。此外,该粗糙化的表面处理也可以实施在圆环部件40所抵接的密封圈20的轴向端面(唇安装部27的内侧端面27a)。
[0189] 作为粗糙化的方法,例如,可以举出梨皮面加工、表面纹理加工、平纹滚花加工等。对于粗糙化,可以通过预先在成型密封圈20时的模具设置这样的形状来应对。这样一来,不需要对成型后的密封圈20的加工。
[0190] 另外,作为防脱单元43、防转单元44,可以采用形成粘合固定圆环部件40与密封圈20的构造的结构。这样,在粘合固定密封圈20与圆环部件40的情况下,只要预先进行上述粗糙化的表面处理,它们的粘合性就提高。
[0191] 在密封圈20粘合固定圆环部件40的情况下,除如上所述使用一般的粘合剂之外,还可以采用基于硫化粘合的方法。优选粘合面设在圆环部件40的轴向外侧端面与唇安装部27的内侧端面27a之间、以及圆环部件40的内周面41b与唇安装部27的外周面27b之间。
[0192] 另外,优选圆环部件40是不仅向径向粘合还是具有过盈量的嵌合,从而能够更可靠地防止旋转方向的滑动的构造。
[0193] 构成上述防脱单元43、防转单元44的各方法、各结构可分以别单独使用,也可以同时采用多个方法。另外,也可以通过具备上述任意方法,而使该方法发挥防脱单元43与防转单元44两方的功能。
[0194] 本发明的第九实施方式如图16所示。该实施方式在圆环部件40的周向一处设置有粘合部41h。即,成型圆环部件40时,可以成型为无缝隙的环状,但将其作为1根长条状的部件来成型,并将该长条状的部件的两端彼此粘合,形成上述粘合部41h。通过该粘合,长条状的部件形成为无缝隙的环状的圆环部件40。
[0195] 特别是在直径大的轴承中使用的密封圈20的情况等、由于其直径大而无法将圆环部件40一体成型为环状的情况、或着、若一体成型则模具费用升高的情况下,采用这样的方法是有效的。对粘合部41h的粘合而言,除了粘合剂之外,还可以采用硫化粘合等方法。
[0196] 在上述各实施方式中,作为过滤件23的原料,例如,除如上所述可以采用聚酰胺等合成树脂之外,还可以采用不锈等金属。在过滤件23的原料为合成树脂的情况下,对防锈以及轻型化是有效的。另外,在过滤件23的原料为金属的情况下,能够实现相对于金属等硬的异物的强度、耐久性的提高。
[0197] 另外,在上述各实施方式中,过滤件23与框部件42相对于密封圈20可装卸,但也可以不使用框部件42,而仅过滤件23相对于密封圈20的通油孔22可装卸。在仅过滤件23嵌合固定在通油孔22的内侧的情况下,优选该过滤件23采用刚性较高的原料。
[0198] 另外,在上述各实施方式中,对构成过滤件23的网眼状部件而言,优选其网眼尺寸为0.3mm~0.7mm。另外,特别优选其网眼尺寸为0.5mm。
[0199] 这里,如图17(a)、图17(b)中尺寸w3所示,网眼尺寸是指网眼构造的网眼的开度(opening)。
[0200] 即,若设置于密封圈20的过滤件23的网眼过大,则大的异物向轴承内侵入,从而在轴承的轨道面、滚动面形成对轴承的寿命造成影响的大的压痕。另外,相反地,若网眼过小,则存在网眼被异物堵塞,从而润滑油无法供给至轴承的情况。
[0201] 为此,通过进行寿命试验来调查在轴承的轨道面、滚动面产生的压痕的大小、和伴随着该压痕而产生的轴承的寿命的降低率,并确认某一大小以下的压痕不对寿命造成影响。另外,通过实验确认网眼尺寸与由通过该网眼的异物所形成的压痕的大小的关系。
[0202] 该实验结果如图18(a)、18(b)所示。图18(a)表示在轴承的轨道面、滚动面产生的压痕的大小与伴随着该压痕而产生的轴承的寿命的降低率的关系,图18(b)表示网眼尺寸与由通过该网眼的异物所形成的压痕的大小的关系。
[0203] 对试验条件而言,作为滚动轴承,使用主要尺寸(内径、外径、宽度)为的圆锥滚子轴承,径向负载为17.65kN,轴向负载为1.47kN,轴旋转速度为2000min-1。
[0204] 根据实验能够确认,若形成于轴承的轨道面、滚动面的压痕的大小超过1mm,则轴承的寿命急剧降低。另外,还能够确认能够阻止产生超过1mm大小的压痕的异物的侵入的网眼尺寸为0.5mm以下。因此,若网眼尺寸为0.5mm以下,则轴承的寿命特别良好。此外,网眼尺寸为0.7mm以下,由此能够产生的压痕为1.3mm以下。若压痕为1.3mm以下,则能够将滚动轴承的寿命的降低抑制在某一程度的等级(相对于无压痕的情况而言,寿命比为0.6)。此外,为了防堵塞,网眼尺寸优选0.3mm以上。
[0205] 上述实施方式是在大型的建设用机械中使用的行驶装置4内的滚动轴承10,外侧轨道圈11是旋转侧,内侧轨道圈12是静止侧。另外,密封圈20卡止于作为静止侧的内侧轨道圈12。因此,过滤件23构成为不向绕轴的方向移动,被该过滤件23捕捉到的异物难以飞溅。
[0206] 安装该密封圈20的滚动轴承10的种类是自由的,例如,可以是作为滚动体13而使用圆锥滚子的圆锥滚子轴承,其他,也可以是作为滚动体13而使用滚珠的深沟槽球轴承、角接触球轴承、使用圆柱滚子的圆柱滚子轴承、使用球面滚子的自动调心滚子轴承等。特别是,由于圆锥滚子轴承是外侧轨道圈11可容易分离的构造,所以圆环部件40的更换也容易实现。
[0207] 另外,除大型的建设用机械之外,在各种机械装置中使用具备该过滤件23的密封圈20(密封部件S)的情况下,优选该密封部件S配置为成为机械装置的外侧。异物侵入主要是从机械装置的外侧,因此能够高效地防止异物侵入。
[0208] 附图标记说明:
[0209] 1...建设机械(矿山用自卸卡车);2...机架;3...驱动轮(轮胎);4...行驶装置;5...驱动源(行驶马达);6...转轴;7...主轴;8...轮辋;9...毂轮;10...滚动轴承;11...外圈(外侧轨道圈);11a...轨道面;12...内圈(内侧轨道圈);12a...轨道面;12b...大凸缘;12c...小凸缘;13...圆锥滚子(滚动体);14...保持器;20...密封圈;21...卡止部;
22...通油孔;22a...内表面;22b、22c...凹部;23...过滤件;24...突出部;24a...内侧突出部;24b...外侧突出部;25...壁部;27...唇安装部;27a...内侧端面;27b...外周面;
27c...端缘(台阶部);28...尺寸调整部件;29...卡止单元;29a...卡止凸部;29b...卡止凹部;30...密封槽;30a...内侧密封槽;30b...外侧密封槽;31...密封圈嵌合部;32...内侧轨道圈嵌合部;40...圆环部件;41...唇部;41a...外侧端面;41b...内周面;41c...台阶部;41d...抵接部;41e...外周面;41f...锥面;41g...螺纹孔;41h...粘合部;42...框部件;42a...外缘;42b...倒圆形状部;42c、42f...锥部;42d...球状突起部;42e...防脱凸部;50...行星齿轮机构。
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